Vinhos ricos em polifenóis com ultrassom potente
A ultrassonografia melhora a extração de compostos fenólicos da uva para o mosto, o que contribui para o teor total de polifenóis – melhorando assim o processo de envelhecimento do vinho. A aplicação de ultrassom de potência proporciona maiores rendimentos de extração e acelera a maturação dos vinhos. Portanto, o ultrassom de potência é um método aprovado para o tratamento de uvas esmagadas e é aplicado para extração de polifenóis, envelhecimento/maturação do vinho e carvalho.
Ultrassom de potência para extração de polifenóis e maturação do vinho
O mecanismo de ultrassom na vinificação é baseado na cavitação ultrassônica? acústica. As altas forças de cisalhamento cavitacionais quebram as estruturas celulares e expandem os poros nas paredes celulares. Isso resulta em uma liberação de material intracelular (por exemplo, amido, enzimas, proteínas, componentes fenólicos). As forças sonomecânicas das ondas ultrassônicas suportam a distribuição do solvente no tecido e a penetração do solvente no material celular, o que leva a um aumento significativo da transferência de massa. Além disso, a sonicação promove reações bioquímicas, como a polimerização e condensação de polifenóis, e induz a microoxigenação. Todos esses efeitos do ultrassom contribuem para o envelhecimento e maturação dos vinhos.

Ultrassom de potência para o envelhecimento e maturação do vinho: O sistema ultrassônico UIP4000hdT é usado na vinificação industrial.

O mecanismo de ruptura da parede celular (a) quebra da parede celular devido à cavitação. b) Difusão do solvente na estrutura celular.
(Gráfico adaptado de Shirsath et al., 2012)
Extração ultrassônica de polifenóis de uvas
Polifenóis no vinho: Nos vinhos, os polifenóis e a qualidade do vinho estão intimamente interligados. Esses metaboiltes secundários das uvas influenciam significativamente as características organolépticas do vinho e, portanto, afetam fatores de qualidade, como cor, adstringência e amargor. A ultrassonografia para extração de polifenóis durante o processo de vinificação (por exemplo, sonicação do mosto antes da fermentação) e durante o envelhecimento do vinho (com ou sem contato com a madeira) produz reações intermináveis que dão origem a transformações complexas (microoxigenação, copigmentação, cicloadição, polimerização e oxidação) de polifenóis e taninos.
Sonicação do Mosto antes da Fermentação do Vinho
Quando o ultrassom é aplicado ao mosto de uva, a liberação de polifenóis da polpa da uva é aumentada. Como a cavitação acústica – que é o princípio de funcionamento da sonicação – quebra as estruturas celulares e abre as estruturas intracelulares de forma muito eficaz, muito mais compostos bioativos são liberados das uvas e da casca da uva quando comparados à prensagem tradicional. Esses compostos bioativos incluem compostos aromatizantes, pigmentos e substâncias promotoras da saúde, como taninos, antocianinas, flavan-3-óis, proantocianidinas e flavonóis; estilbenóides, como o resveratrol; ácidos fenólicos, como os ácidos benzóico, cafeico e cinâmico; catequinas, bem como ácido tartárico e ácido málico, entre outros. Além disso, são extraídos açúcares naturais, como glicose e frutose, que são cruciais para o processo de fermentação da vinificação. A sonicação pode ser aplicada em várias etapas durante a vinificação. García-Martín e Sun (2013) apresentam o ultrassom em seu estudo como uma técnica de envelhecimento rápido, que poderia fornecer aos vinhos um maior teor de antocianinas e uma diminuição de taninos, o que é considerado positivo para produzir vinhos de alta qualidade. Muitos estudos comprovaram os efeitos positivos do ultrassom de potência durante a vinificação. Portanto, a sonicação é considerada uma das tecnologias mais promissoras para diversas finalidades nos processos de vinificação. Além disso, o ultrassom é um método oficialmente aprovado para uso em uvas esmagadas. (cf. Natolino e Celotti, 2022)
Estudos sob a supervisão do Prof. Thomas Kleinschmidt, da Universidade Hochschule Anhalt, Instituto de Pesquisa do Vinho da Alemanha Central, demonstram claramente o aumento significativo de polifenóis no vinho sonicado. Por exemplo, no vinho tinto alemão do tipo Blauer Zweigelt, o teor de polifenólicos aumentou em mais de 40%. Para o estudo, 1,5L de vinho tinto Blauer Zweigelt foi sonicado a 100% de amplitude (amplitude 43 μm, superfície do sonotrodo 9 cm2). A extinção foi a 520 nm para a coloração vermelha. O ensaio de Folin-Ciocalteu foi utilizado para medir o teor de polifenóis totais na forma de catequinas, que mostrou um aumento de 40% nos polifenóis totais.
- Sabores mais intensos
- mais polifenóis
- cor mais escura
- menos adstringência
- maior índice de HCl
- Sensação de boca mais macia e redonda
Outro estudo de Natolino e Celotti (2022) também demonstrou a qualidade superior do vinho após o tratamento com ultrassom. Os pesquisadores da Universidade de Udine, na Itália, usaram o ultrassonicador Hielscher UP200St com sonotrodo S26d14 para investigar os efeitos da sonicação no vinho tinto. Como demonstram os gráficos abaixo, o ultrassom aumenta o índice de HCl para todas as amostras sonicadas de 68,06 ± 1,72 da amostra não tratada, para 73,78 ± 1,52 como o valor médio das amostras tratadas. Não foi possível destacar uma tendência clara entre o aumento da amplitude e o tempo de sonicação, embora seja possível observar um aumento significativo no índice de HCl entre as amostras sonicadas em 30% e 2 min (71,59 ± 1,06) e em 90% e 10 min (74,25 ± 1,53). Ao mesmo tempo, o ultrassom diminui a adstringência de 91,8 ± 1,2 para vinho não tratado para 82,7 ± 3,7 como valor médio para amostras sonicadas (Veja os gráficos à direita).
O tamanho das partículas de substâncias coloidais, como taninos e polissacarídeos, é reduzido pela sonicação, o que contribui para melhorar a estabilidade e as percepções sensoriais finais.
- Bouquet de sabor mais intenso
- mais polifenóis
- cor mais escura
- menos adstringência
- maior índice de HCl
- Sensação de boca mais macia e redonda
Envelhecimento e maturação ultrassônica do vinho
As ondas ultrassônicas aceleram o envelhecimento do vinho aplicando forças puramente físicas, as chamadas forças sonomecânicas. Se ajustada ao tipo de uva e vinho, a ultrassonografia pode aumentar a taxa de reação de condensação entre a antocianina e os taninos, diminuindo os tempos convencionais de desenvolvimento da cor natural do vinho, reduzindo assim o tempo necessário para o envelhecimento do vinho.

Maturação do vinho acelerada por ultrassom: O estudo do Prof. Th. Kleinschmidt mostra a mudança benéfica do aroma de 3-metil-1butanol no vinho tinto quando sonicado na presença de lascas de madeira American Blend. (Ultrassônico UIP2000hdT)

Índice de HCl (A), índice de adstringência (B) e tamanho de partícula (C) – Foram utilizados gráficos de caixa de amostras não tratadas (Controle) e sonicadas em diferentes níveis de amplitude (30, 60 e 90%) e tempo de sonicação (2, 6 e 10 min) utilizando o ultrassônico UP200St.
(Estudo e tabela: © Natolino e Celotti, 2022)
Envelhecimento Ultrassónico de Vinhos com Taninos Enológicos
Taninos enológicos, extraídos de madeira de carvalho, semente e casca de uva, frutos vegetais de galha, castanheiro, quebracho, gambier e mirobalano, podem ser adicionados em diferentes fases da produção do vinho para melhorar o perfil de sabor e a durabilidade da cor. A ultrassonografia pode promover o envelhecimento do vinho usando taninos enológicos. O carvalho ultrassônico é o processo significativamente acelerado de transferência de taninos derivados da madeira e compostos de sabor de aduelas ou lascas de carvalho. Os vinhos envelhecidos em carvalho por ultrassom oferecem um ótimo perfil de sabor, que é desenvolvido em um curto tratamento de vários minutos em comparação com vários meses de envelhecimento em barrica. A extração ultrassônica libera os compostos aromáticos de carvalho (por exemplo, vanilano, eugenol, isoeugenol, furfural, 5-metilfurfural, guaiacol, 4-methulguaiacol) por aumento da transferência de massa.
Ultrassonicadores de alto desempenho para vinificação industrial
Os processadores Hielscher Ultrasonics estão bem estabelecidos no campo da vinificação e envelhecimento de bebidas espirituosas. Enólogos – vinhedos boutique exclusivos, bem como produtores de vinho em grande escala – encontrar na ampla gama de equipamentos da Hielscher o equipamento de ultrassom ideal para suas necessidades de produção na extração e maturação de polifenóis de vinho. As configurações de processos em lote e contínuos em linha estão prontamente disponíveis e podem ser enviadas no mesmo dia.
Protocolo automático de dados
Para atender aos padrões de produção de produtos alimentícios e bebidas, os processos de fabricação devem ser detalhadamente monitorados e registrados. Os dispositivos ultrassônicos digitais Hielscher Ultrasonics apresentam protocolo automático de dados. Devido a esse recurso inteligente, todos os parâmetros importantes do processo, como energia ultrassônica (energia total e líquida), temperatura, pressão e tempo, são armazenados automaticamente em um cartão SD integrado assim que o dispositivo é ligado. O monitoramento do processo e o registro de dados são importantes para a padronização contínua do processo e a qualidade do produto. Ao acessar os dados do processo gravados automaticamente, você pode revisar as execuções de sonicação anteriores e avaliar o resultado.
Outro recurso fácil de usar é o controle remoto do navegador de nossos sistemas ultrassônicos digitais. Através do controle remoto do navegador, você pode iniciar, parar, ajustar e monitorar seu processador ultrassônico remotamente de qualquer lugar.
Cumprindo os mais altos padrões de qualidade – Concebido & Fabricado na Alemanha
O hardware sofisticado e o software inteligente dos ultrasonicators Hielscher são projetados para garantir resultados confiáveis de extração ultrassônica de sua matéria-prima botânica com resultados reprodutíveis e operação fácil de usar e segura. Robustez, confiabilidade, operação 24/7 em plena carga e operação simples do ponto de vista do trabalhador são outros fatores de qualidade, que tornam os ultrasonicators Hielscher favoráveis.
Os extratores Hielscher Ultrasonics são usados em todo o mundo na extração de alta qualidade de produtos alimentícios e bebidas. Comprovadamente com altos rendimentos e qualidade superior, os ultrassônicos Hielscher não são usados apenas por pequenos produtores de vinho, mas principalmente na produção industrial de vinhos distribuídos comercialmente. Devido ao seu hardware robusto e software inteligente, os processadores ultrassônicos Hielscher podem ser facilmente operados e monitorados.
A Hielscher Ultrasonics em Teltow, Alemanha, é uma empresa familiar gerenciada pelo proprietário. A Hielscher Ultrasonics é certificada pela ISO. Obviamente, os ultrassônicos Hielscher são compatíveis com CE e atendem aos requisitos da UL, CSA e RoHs.
A tabela abaixo fornece uma indicação da capacidade aproximada de processamento de nossos ultrassônicos:
Volume do lote | Vazão | Dispositivos recomendados |
---|---|---|
10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 a 20L | 0.2 a 4L/min | UIP2000hdT |
10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000hdT |
n.a. | 2 a 15L/min | UIP6000hdT |
n.a. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
n.a. | maior | cluster de UIP16000 |
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Literatura? Referências
- Parthey, Beatrix; Lenk, Matthias; Kleinschmidt, Thomas (2014): Ultraschallbehandlung von Traubenmaische und Wein. Präsentation der Hochschule Anhalt, Mitteldeutsches Institut für Weinforschung, 2014.
- Andrea Natolino, Emilio Celotti (2022): Ultrasound treatment of red wine: Effect on polyphenols, mathematical modeling, and scale-up considerations. LWT Volume 154, 2022.
- Ceferino Carrera; Ana Ruiz-Rodríguez; Miguel Palma; Carmelo G. Barroso (2012): Ultrasound assisted extraction of phenolic compounds from grapes. Analytica Chimica Acta 732, 2012. 100–104.
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
Fatos, vale a pena conhecer
Substâncias Bioativas no Vinho
O teor fenólico no vinho refere-se aos compostos fenólicos – fenóis e polifenóis naturais, que incluem um grande grupo de várias centenas de compostos químicos que afetam o sabor, a cor e a sensação na boca do vinho. Esses compostos incluem ácidos fenólicos, estilbenóides, flavonóis, diidroflavonóis, antocianinas, monômeros de flavonoides (catequinas) e polímeros de flavonoides (proantocianidinas). Este grande grupo de fenóis naturais pode ser amplamente separado em duas categorias, flavonóides e não flavonóides. Os flavonóides incluem as antocianinas e os taninos que contribuem para a cor e a sensação na boca do vinho. Os não-flavonóides incluem os estilbenóides, como o resveratrol, e os ácidos fenólicos, como os ácidos benzóico, cafeico e cinâmico.
polifenóis
Os polifenóis são metabólitos secundários encontrados nas plantas. Como substâncias bioativas, os polifenóis podem ser classificados como pigmentos vegetais, componentes de sabor, agentes protetores para o sistema de fotossíntese ou blocos de construção para biopolímeros (por exemplo, lignina e suberina). A classe dos polifenóis inclui flavonóides e antocianinas, procianidinas, derivados do ácido benzóico (por exemplo, ácidos hidroxibenzóicos, como o ácido vanílico, ácidos trihidroxibenzóicos, como o ácido gálico e ácidos dihidroxibenzóicos, como o ácido protocatecuico), derivados do ácido cinâmico (ácidos hidroxicinâmicos, como ácido cafeico e ácido p-cumárico) e derivados estilbenos (por exemplo, resveratrol).
Hoje, mais de 8000 compostos polifenólicos foram identificados em plantas.

A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de labrador Para tamanho industrial.